Ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 υιοθετείται ευρέως ως το υλικό πυρήνα για αντιδιαβρωτικούς ηλεκτρικούς σωλήνες θέρμανσης, που αποδίδεται κυρίως στην προσθήκη στοιχείου μολυβδαινίου, το οποίο ενισχύει την αντοχή του στη διάβρωση ιόντων χλωρίου σε σύγκριση με τον συνηθισμένο ανοξείδωτο χάλυβα 304. Ωστόσο, πολλές περιπτώσεις πεδίου αποκαλύπτουν ότι η διάβρωση με λακκούβες, ένας εντοπισμένος τύπος διάβρωσης, παραμένει η κύρια αιτία αστοχίας για σωλήνες θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316 υπό περίπλοκες συνθήκες εργασίας, κάτι που συχνά παραβλέπεται κατά την επιθεώρηση ρουτίνας του εξοπλισμού. Η διάβρωση με διάτρηση ξεκινά σε μικροσκοπικά ελαττώματα επιφάνειας, όπως σημάδια γρατσουνιών, υπολειμματικά κενά συγκόλλησης και εγκλείσματα παθητικής μεμβράνης. Όταν το υγρό μέσο περιέχει ιόντα χλωρίου, αυτά τα ιόντα θα προσροφηθούν στην ελαττωματική περιοχή και θα διασπάσουν γρήγορα το πλούσιο σε χρώμιο-παθητικό φιλμ. Μόλις σχηματιστεί ο λάκκος, το εσωτερικό περιβάλλον μέσα στο λάκκο θα γίνει όξινο, επιταχύνοντας τη διάλυση του μετάλλου συνεχώς, ενώ η εξωτερική επιφάνεια εξακολουθεί να διατηρεί την κατάσταση πλήρους παθητικοποίησης, οδηγώντας σε κρυφή διάβρωση που είναι δύσκολο να εντοπιστεί οπτικά.
Η θερμοκρασία λειτουργίας των σωλήνων θέρμανσης θα ενισχύσει περαιτέρω αυτόν τον κίνδυνο. Η ζώνη θέρμανσης σχηματίζει μια κλίση θερμοκρασίας στην επιφάνεια του σωλήνα. Η υψηλότερη θερμοκρασία προάγει τον ρυθμό μετανάστευσης των ιόντων χλωρίου και επίσης επιταχύνει τον ρυθμό χημικής αντίδρασης μέσα σε λάκκους διάβρωσης. Σε πρακτικές βιομηχανικές εφαρμογές, ακόμη και το διάλυμα χλωριούχου χαμηλής-συγκέντρωσης μπορεί να προκαλέσει προφανή ζημιά στο pitting κάτω από-μακροπρόθεσμο κύκλο θέρμανσης. Τα πρώιμα προειδοποιητικά σημάδια της αποτυχίας του pitting δεν είναι εμφανή. Συνήθως, μόνο μικροσκοπικές σκούρες κηλίδες μπορούν να παρατηρηθούν στη μεταλλική επιφάνεια. Καθώς αναπτύσσεται η διάβρωση, το βάθος του λάκκου αυξάνεται μέχρι να συμβεί διείσδυση, με αποτέλεσμα τη διαρροή υγρού και το ηλεκτρικό βραχυκύκλωμα. Διαφορετικά από την ομοιόμορφη διάβρωση που καταναλώνει το μέταλλο ομοιόμορφα, η διάβρωση με κοιλότητες αναπτύσσεται μόνο σε τοπικά σημεία. Μπορεί να προκαλέσει διάτρηση του σωλήνα ακόμα και όταν η συνολική απώλεια μετάλλου είναι πολύ χαμηλή, φέρνοντας ξαφνικούς κινδύνους για την ασφάλεια.
Για να μετριαστεί η αστοχία διάβρωσης με διάβρωση των σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα 316, θα πρέπει να εφαρμοστούν συστηματικά μέτρα ελέγχου. Πρώτον, απαιτείται επεξεργασία στίλβωσης επιφάνειας μετά τη συγκόλληση και την επεξεργασία για την εξάλειψη των επιφανειακών γρατσουνιών και της υπολειμματικής σκωρίας συγκόλλησης, μειώνοντας τις θέσεις έναρξης των οπών. Δεύτερον, η παρακολούθηση του μέσου θα πρέπει να γίνεται τακτικά για τον έλεγχο της συγκέντρωσης ιόντων χλωρίου και τη σωστή ρύθμιση της τιμής του pH. Τρίτον, η ρύθμιση θερμοκρασίας θα πρέπει να αποφεύγει τη μακροπρόθεσμη-λειτουργία υπερθέρμανσης στο τοίχωμα του σωλήνα. Οι τακτικές μη καταστροφικές δοκιμές, όπως η επιθεώρηση δινορευμάτων, μπορούν να ανιχνεύσουν εκ των προτέρων λάκκους κάτω από την επιφάνεια πριν από τη διάτρηση.
表格
| Στοιχείο αποτυχίας | Βασικός Μηχανισμός | Λειτουργία έγκαιρης αναγνώρισης | Μέθοδος Ελέγχου |
|---|---|---|---|
| Pitting Corrosion of 316SS | Το ιόν χλωρίου καταστρέφει το τοπικό παθητικό φιλμ, σχηματίζοντας λάκκους διάβρωσης αυτο-καταλυτικού οξέος | Μικροσκούρες κηλίδες στην επιφάνεια του σωλήνα, χωρίς εμφανή συνολική αραίωση | Γυάλισμα επιφανειών, παρακολούθηση μεσαίων ιόντων, επιθεώρηση δινορευμάτων |
Η σωστή επιλογή και συντήρηση μπορεί να παρατείνει τη διάρκεια ζωής των 316 σωλήνων θέρμανσης από ανοξείδωτο χάλυβα. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι ο ανοξείδωτος χάλυβας 316 δεν μπορεί να αντισταθεί μόνιμα στο μέσο χλωριούχου υψηλής συγκέντρωσης. Όταν το μέσο περιέχει υψηλή περιεκτικότητα σε χλώριο ή λειτουργεί σε υψηλή θερμοκρασία για μεγάλο χρονικό διάστημα, πρέπει να αξιολογηθούν εναλλακτικά υλικά, όπως οι σωλήνες θέρμανσης τιτανίου, για να αποφευχθεί η απροσδόκητη διακοπή λειτουργίας του εξοπλισμού και τα ατυχήματα ασφαλείας που προκαλούνται από ξαφνική διάτρηση κοιλοτήτων.
